張麗珍(重慶安全技術職業(yè)學院，重慶 404100)

0 引言

作為石油、化工等關系國民經(jīng)濟的工業(yè)裝置系統(tǒng)中不可或缺的流體控制設備之一，工藝閥門有著極其重要的作用，比如流體的通斷、介質流速控制、流體工藝參數(shù)的調節(jié)、事故應急處置保護。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，我國閥門生產(chǎn)工業(yè)取得了可觀的發(fā)展，然而受到設計參數(shù)、安裝條件、工藝參數(shù)(溫度、壓力)、流體雜質等因素的影響，閥門可能會發(fā)生泄漏。閥門一旦發(fā)生泄漏，輕則改變流體潔凈程度影響生產(chǎn)效率[1]，重則導致火災爆炸事故發(fā)生，嚴重威脅整個石油管道安全生產(chǎn)甚至人員生命，如：造成了2.5萬人直接致死，55萬人間接致死的印度博帕爾事故；造成2人死亡，3人受傷的安徽久易農(nóng)業(yè)有限公司苯磺隆車間內(nèi)反應釜底部閥門泄漏爆燃事故，這些事故案例無不在對安全管理人員提出警醒，在實際生產(chǎn)中，企業(yè)必須重視閥門安全，必須采取管理手段和技術手段預防閥門泄漏。

閥門泄漏分為外漏和內(nèi)漏兩種形式。外漏主要針對由閥桿的密封填料處、閥體連接處發(fā)生故障而引起的泄漏，泄漏流體直接暴露在現(xiàn)場環(huán)境中。而內(nèi)漏是指啟閉件與閥體密封處故障引起的泄漏，管道內(nèi)介質流向閥門下游[1]。針對閥門外漏，雖然可能引發(fā)火災爆炸事故，但其明顯的泄漏特征較為容易被巡檢人員發(fā)現(xiàn)，從而及時采取應急處置措施。閥門內(nèi)漏時泄漏的流體存在于設備當中，具有一定的隱蔽性，巡檢和一般的監(jiān)測手段較難發(fā)現(xiàn)，所以為了保障現(xiàn)場的生產(chǎn)安全，關注閥門內(nèi)漏具有一定的經(jīng)濟和工程價值。

1 閥門內(nèi)漏原因分析

1.1 閥門設計缺陷，入場驗收不嚴謹

在實際中，閥門的設計和制造工藝存在問題，閥門安裝前應按照規(guī)章制度進行外觀檢驗和閥門實驗，但是驗收人員更關注閥門設計參數(shù)、型號和適用條件，以及產(chǎn)品質量證書、檢測檢驗報告等是否齊全，或是注重閥門外觀檢驗，而忽視閥門的閥座、球體、閥瓣制造精度，以及閥門啟閉情況方面的檢查，忽視了閥門本身存在的缺陷[2]，使閥門剛投入使用就出現(xiàn)質量問題。

1.2 閥門未按照要求嚴格安裝

閥門在安裝時，操作人員安全意識不強，存在一定的僥幸心理，違章操作或者違章指揮。在安裝過程中只關注閥門法蘭密封，忽視啟閉件與閥體密封處的完整性，或是對閥門手輪操作時用力過猛等不當操作，會導致閥桿變形破壞密封面發(fā)生內(nèi)漏[2]。

1.3 閥門運行中密封面磨損

閥門密封面是重要組成部分，是保障流體正常運行的重要部件。一旦發(fā)生磨損，又長時間運行在高溫高壓工藝參數(shù)下，難免會導致缺損擴大，甚至發(fā)生內(nèi)漏，嚴重的可能發(fā)生火災爆炸事故。閥門密封面磨損有多方面的原因：(1)有堅硬物質進入閥門中，并附著于閥座或其他重要部件中，操作人員打開或關閉閥門時，堅硬物質劃破密封面導致閥門內(nèi)漏。(2)閥門內(nèi)部構件的材質、熱處理不符合標準，從而導致閥門構件的硬度不能匹配輸油氣管道的使用要求。而油氣管道輸送的往往是高溫高壓流體，閥門長時間受到介質的沖刷，導致閥門密封面發(fā)生破壞[3]。

1.4 閥門保養(yǎng)不當或缺少維修

閥門更換以及保養(yǎng)需要一定的時間和經(jīng)濟成本，在實際生產(chǎn)中管理部門保養(yǎng)不當或者未按照規(guī)章制度及時維修，導致閥門因為缺乏維護而使其開關構件與閥座抱死，從而閥門啟閉困難或者難以操作。同時閥門長時間運行在復雜環(huán)境中，受到流體的沖刷，也會有灰塵等雜質，管理人員沒有及時清掃或者全面處理，會造成雜質積累，影響閥門正常啟用，甚而磨損密封面，產(chǎn)生閥門內(nèi)漏。另外，維修人員在對閥門進行保養(yǎng)和維護的過程中出現(xiàn)違規(guī)操作，或者采用密封脂對閥門管道進行密封，沒有及時進行填補[3]。

2 閥門內(nèi)漏預防措施

閥門內(nèi)漏需要采取科學、有效的預防手段才能防患于未然，維護企業(yè)社會良好聲譽，切實保證油氣輸運正常，保障在場員工的生命安全。

2.1 嚴把質量關，嚴格閥門進場和實驗

采購人員要選擇有資質、信譽好、質量好、精度高的廠家生產(chǎn)的閥門，保證閥門出廠符合國家標準。進場驗收人員要嚴把質量關，檢驗閥門的外觀，關注閥門質量和精度，同時要進行閥門完整性試驗，確保進廠的閥門全部符合標準，從源頭預防閥門內(nèi)漏[4]。

2.2 增強責任心，嚴格閥門安裝和施工

注重增強閥門安裝人員的安全責任意識，通過安全教育讓安裝人員認識閥門內(nèi)漏原因和內(nèi)漏嚴重性和事故后果，通過技術培訓讓安裝人員熟練掌握閥門安裝操作規(guī)程。可以制定職工獎懲制度，督促和警示工人提高安全意識，增強責任心，根據(jù)操作規(guī)程進行閥門安裝[2]。

2.3 全過程閥門質量控制

對閥門運行進行全過程監(jiān)管和維護，管理部門可以建立閥門完整性安全保障方案，基于信息系統(tǒng)設計對閥門全過程進行安全管理?；陂y門完整性安全保障方案可以使閥門基礎信息、運行信息和閥門內(nèi)漏后續(xù)處理全部處于監(jiān)管之中，能有效預防閥門內(nèi)漏事故[5]。

2.4 建立閥門技術檔案

管理人員應建立閥門技術檔案，閥門入場時將閥門尺寸、型號、通徑、類型、結構、材料、密封填料等信息進行建檔[5]。閥門安裝后將安裝人員、安裝日期、負責人等信息錄入檔案。閥門運行中將閥門運行工段、運行工藝參數(shù)(流體溫度、壓力、介質相態(tài))、保養(yǎng)記錄和維修狀態(tài)等數(shù)據(jù)進行檔案更新。閥門更換和報廢的相關信息同時也錄入到檔案當中。通過閥門技術檔案加強對閥門的全過程質量控制。

3 閥門完整性保障方案

在閥門實際生產(chǎn)和使用中，由于閥門生產(chǎn)廠家規(guī)模大小、質量高低不一，使用單位受限于經(jīng)濟實力和時間成本、管理人員技術實力參差不齊等因素影響，我國閥門內(nèi)漏現(xiàn)象還較為嚴重，針對于問題閥門的處理方法，專家一般會建議三種處理方法：維修保養(yǎng)、降級使用和更換處理。如果閥門出現(xiàn)非常輕微的損壞，管理人員可以通過加強日常保養(yǎng)、補充填料、增強密封等手段進行處理，類似的閥門在壽命周期內(nèi)還可以繼續(xù)服役[1]。如果閥門屬于輕微內(nèi)漏，可以對其進行降級處理，比如可以將閥門更換至常壓管道內(nèi)使用，或者在常開的狀態(tài)下運行，保證閥門內(nèi)漏不會威脅油氣的正常運輸。當閥門處于嚴重內(nèi)漏狀態(tài)時，需要及時更換處理，防患于未然，避免發(fā)生事故。

閥門完整性保障方案以企業(yè)閥門管理信息數(shù)據(jù)為基礎，設置基本信息、基礎數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、信息查詢、閥門處置、應急管理和系統(tǒng)管理等模塊，力爭關注到閥門生命整個周期，具體如圖1所示。

3.1 基本信息

基本信息模塊包括設計單位、生產(chǎn)廠家、采購人員、驗收人員和責任人員，一旦閥門出現(xiàn)問題，可以根據(jù)此模塊信息回溯追源，明確問題出處，設置責任人員主要是為了提升員工的責任意識，全面增強其責任心。

3.2 基礎數(shù)據(jù)

閥門基礎數(shù)據(jù)模塊主要涉及閥門本身的信息，基礎數(shù)據(jù)包括：閥門類型、閥門材質、閥門尺寸和閥門編號，其中閥門類型包括通常的閘閥、截止閥、蝶閥、球閥、旋塞閥、止回閥、減壓閥、疏水閥等，用戶可以根據(jù)實際情況進行修改和更新。閥門尺寸包含閥門通徑信息，不單獨進行設置?；A數(shù)據(jù)模塊基于企業(yè)臺賬管理，在查閱閥門基礎數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)實際情況對各部分信息進行更改和調整。

3.3 運行數(shù)據(jù)

閥門運行數(shù)據(jù)模塊包括：運行工段信息、運行工藝參數(shù)、運行時長。運行工段為維修人員提供信息支持，方便巡檢和維修人員快速查找問題閥門。運行工藝參數(shù)包括介質溫度、壓力、相態(tài)等信息，運行時長從閥門投入運行時間開始計算。設置運行數(shù)據(jù)目的在于關注閥門運行狀態(tài)，全過程全時段對閥門進行科學管理。

圖1 閥門完整性保障方案

3.4 信息查詢

閥門信息查詢模塊主要是方便進行日常維修和保養(yǎng)，主要包括：閥門檢測記錄、維護歷史記錄、工藝信息查詢和其他信息查詢。管理人員可以根據(jù)查詢閥門的運行信息、閥門檢測記錄明確閥門運行狀態(tài)，判斷閥門是否發(fā)生內(nèi)漏、內(nèi)漏的嚴重程度，也可以查詢閥門的維護歷史記錄，為后續(xù)進行科學管理提供參考。工藝信息查詢子模塊可以提供閥門運行工段的流體溫度、壓力等參數(shù)。

3.5 閥門處置

閥門發(fā)生內(nèi)漏后，管理人員可以根據(jù)安全保障模塊選擇處理方式，安全保障模塊主要包括：閥門維修保養(yǎng)、閥門降級處理和閥門更換。在實際中應當如何處理可以根據(jù)閥門危險等級進行科學判定，具體如表1所示，閥門危險等級分為四級，I級為災難性的，閥門已經(jīng)報廢；II級為嚴重的，閥門發(fā)生較大損壞；III級為臨界性的，閥門發(fā)生較小損壞；IV級為可忽略的，閥門無損壞或者發(fā)生非常小的損壞。

對于危險性等級為I級的閥門進行更換，被更換掉的閥門從系統(tǒng)備用庫中刪除，同時直接報廢。對于危險性等級為II級的閥門，可以進行維修的，通知技術人員進行維修保養(yǎng)，繼續(xù)投入使用，如維修后當前工藝狀態(tài)不能使用，則存儲在閥門備用庫中，以備后續(xù)降級處理。對于危險性等級為III級的閥門，直接進行更換處理，被更換的閥門信息存儲在備用庫中，等待降級處理。對于危險性等級為IV級的閥門，屬于無損壞，加強監(jiān)測，繼續(xù)正常使用即可。

表1 閥門危險等級

3.6 應急管理

應急管理模塊包括現(xiàn)場處置、廠級應急、擴大應急。當閥門內(nèi)漏導致發(fā)生事故時，管理部門啟動應急管理模塊，根據(jù)事故嚴重程度決定啟動現(xiàn)場處置方案還是應急預案。

3.7 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊主要為操作人員提供數(shù)據(jù)維護和系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理模塊包括：用戶登錄、用戶設置、數(shù)據(jù)存儲與更新。要為使用人員提供保存與提取、登錄和退出服務，防止數(shù)據(jù)丟失。

4 結語

綜上，通過分析諸多事故案例發(fā)現(xiàn)，閥門內(nèi)漏會影響油氣管道的正常運輸。為及時預防閥門內(nèi)漏，本文進行了閥門內(nèi)漏原因分析，提出全過程關注導致閥門內(nèi)漏因素。為防患于未然，給出閥門內(nèi)漏預防和控制措施，在此基礎上，構建閥門完整性保障方案，此方案共分基本數(shù)據(jù)、信息查詢、安全保障、應急管理和系統(tǒng)管理五個模塊，指導工作人員進行閥門管理。后續(xù)也可以根據(jù)實際增減內(nèi)容，對提升企業(yè)管理效率和有效性具有一定的意義。